Investigadores del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), un centro que une al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y a la Universitat de València (UV), han realizado un descubrimiento significativo sobre el Caenorhabditis elegans, un nemátodo que se infecta naturalmente con el virus Orsay. Este estudio revela que el virus establece infecciones latentes en estos gusanos, las cuales pueden reactivarse en diferentes etapas de su vida. Los hallazgos, publicados en la revista Nature Communications, indican que estas infecciones iniciales generan una memoria inmunitaria que protege al organismo frente a reinfecciones, incluso cuando provienen de cepas distintas del virus.
El virus Orsay es un patógeno de ARN que, a pesar de sus similitudes con otros virus como los causantes de la gripe aviar o la COVID-19, no tiene impacto en los seres humanos; su único huésped conocido es el C. elegans. Este gusano se utiliza ampliamente como modelo experimental debido a su cercanía genética con los humanos, compartiendo más del 80% de sus proteínas. Con esta base, el equipo investigador se propuso analizar los mecanismos involucrados en la persistencia viral, la reactivación y la respuesta inmunitaria del nemátodo ante su parásito natural.
Mecanismos de defensa del nemátodo ante infecciones virales
Bajo la dirección del investigador Santiago F. Elena, el estudio ha demostrado que la respuesta inmunitaria del C. elegans frente al virus depende de un mecanismo denominado interferencia por ARN. Este sistema es fundamental para la defensa antiviral del nemátodo e implica la degradación del ARN mensajero (ARNm), que transporta información genética necesaria para la síntesis de nuevas proteínas. Al degradar este ARNm, se logra apagar ciertos genes específicos, evitando así que se traduzcan en proteínas. A través de este análisis, se observó que los gusanos previamente infectados eran capaces de limitar la replicación viral tras una segunda exposición, sugiriendo una respuesta inmunitaria adquirida.
Además, el estudio indica que esta respuesta inmunitaria está regulada por dos vías principales. Por un lado, hay una reprogramación generalizada del transcriptoma —el conjunto total de ARNm presente en cada célula— lo cual altera las cantidades y funciones celulares. Por otro lado, se producen cambios en los pequeños ARN no mensajeros, que aunque no codifican proteínas, juegan un papel crucial en situaciones de estrés como las infecciones virales. “Cuando hablamos de estas alteraciones nos referimos a cambios en los ARN no codificantes pequeños”, explica Elena.
La influencia de la edad en la respuesta inmunitaria
Un aspecto destacado por el I2SysBio es cómo **la intensidad** de esta respuesta inmunitaria disminuye con la edad del nemátodo. En 2024, ya habían documentado cómo el C. elegans responde a una infección crónica por el virus Orsay desde su nacimiento hasta alcanzar la madurez sexual. El nuevo estudio refuerza esta idea al demostrar que el animal puede recordar su respuesta inmunitaria ante el virus y enfrentarse a nuevas infecciones incluso con diferentes cepas; sin embargo, esta capacidad se ve afectada por el envejecimiento.
Dicha protección cruzada puede explicarse por el mecanismo de interferencia por ARN mencionado anteriormente. Este mecanismo genera pequeños ARNs interferentes (ARNi) a partir del genoma del primer virus que infecta al gusano y luego utiliza una compleja maquinaria celular para bloquear expresiones génicas relacionadas con futuros virus similares. Esta forma ancestral de inmunidad se encuentra tanto en organismos vegetales como animales.
Finalmente, el estudio sugiere que existe una competencia entre las moléculas endógenas producidas por el organismo y aquellos ARN introducidos por los virus durante una infección. Esta lucha podría influir en la eficacia del mecanismo de interferencia por ARN (RNAi), esencial para la respuesta inmunitaria del C. elegans. Estos hallazgos abren nuevas perspectivas para investigar cómo los virus interfieren con las defensas naturales del hospedador.
Referencia: Castiglioni, V.G., Villena-Giménez, A., Herek, D., González-Sánchez, A., Toft, C., Gómez, G.G., Elena, S.F., Latent infection of Caenorhabditis elegans by Orsay virus induces age-dependent immunity and cross-protection. Nature Communications. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-62522-2
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